Untuk mengotomatiskan banyak hal proses produksi perlu dilakukan pengontrolan ketinggian air dalam tangki, pengukuran dilakukan dengan menggunakan sensor khusus yang memberikan sinyal ketika media proses mencapai ketinggian tertentu. Tidak mungkin dilakukan tanpa pengukur ketinggian dalam kehidupan sehari-hari, contoh nyata dari hal ini adalah katup penutup tangki toilet atau sistem otomatis untuk mematikan pompa sumur. mari kita pertimbangkan jenis yang berbeda sensor level, desain dan prinsip pengoperasiannya. Informasi ini akan berguna saat memilih perangkat tugas spesifik atau membuat sensor sendiri.
Desain dan prinsip operasi
Desain alat ukur dari jenis ini ditentukan oleh parameter berikut:
- Fungsionalitas, tergantung pada perangkat ini, biasanya dibagi menjadi alarm dan pengukur level. Yang pertama memantau titik pengisian tangki tertentu (minimum atau maksimum), sedangkan yang kedua terus memantau levelnya.
- Prinsip pengoperasiannya dapat didasarkan pada: hidrostatika, konduktivitas listrik, magnet, optik, akustik, dll. Sebenarnya ini adalah parameter utama yang menentukan cakupan aplikasi.
- Metode pengukuran (kontak atau non-kontak).
Selain itu, fitur desain ditentukan oleh sifat lingkungan teknologi. Mengukur tinggi badan adalah satu hal air minum di dalam tangki, cara lainnya adalah dengan memeriksa pengisian tangki air limbah industri. Dalam kasus terakhir, perlindungan yang tepat diperlukan.
Jenis sensor level
Tergantung pada prinsip operasinya, alarm biasanya dibagi menjadi beberapa jenis berikut:
- tipe mengambang;
- menggunakan gelombang ultrasonik;
- perangkat dengan prinsip deteksi level kapasitif;
- elektroda;
- jenis radar;
- bekerja berdasarkan prinsip hidrostatis.
Karena jenis ini adalah yang paling umum, mari kita lihat masing-masing secara terpisah.
Mengambang
Ini adalah yang paling sederhana, namun efektif dan cara yang dapat diandalkan mengukur cairan dalam tangki atau wadah lainnya. Contoh implementasi dapat dilihat pada Gambar 2.
Beras. 2. Sensor apung untuk kontrol pompa Desainnya terdiri dari pelampung dengan magnet dan dua saklar buluh yang dipasang di titik kontrol. Mari kita uraikan secara singkat prinsip operasinya:
- Wadah dikosongkan hingga minimum kritis (A pada Gambar 2), sementara pelampung turun ke tingkat di mana saklar buluh 2 berada, relai menyala yang menyuplai daya ke pompa yang memompa air dari sumur.
- Air mencapai ketinggian maksimum, pelampung naik ke lokasi saklar buluh 1, terpicu dan relai mati, sehingga motor pompa berhenti bekerja.
Sangat mudah untuk membuat saklar buluh sendiri, dan pengaturannya tergantung pada pengaturan level on-off.
Perhatikan bahwa jika Anda memilih bahan yang tepat untuk pelampung, sensor ketinggian air akan tetap berfungsi meskipun ada lapisan busa di dalam tangki.
ultrasonik
Meteran jenis ini dapat digunakan untuk media cair dan kering dan mungkin mempunyai keluaran analog atau diskrit. Artinya, sensor dapat membatasi pengisian saat mencapai titik tertentu atau memantaunya secara terus menerus. Perangkat ini mencakup pemancar ultrasonik, penerima, dan pengontrol pemrosesan sinyal. Prinsip pengoperasian alarm ditunjukkan pada Gambar 3.
Beras. 3. Prinsip pengoperasian sensor level ultrasonik Sistem bekerja sebagai berikut:
- pulsa ultrasonik dipancarkan;
- sinyal pantulan diterima;
- Durasi redaman sinyal dianalisis. Jika tangki sudah penuh, tangki akan menjadi pendek (A Gambar 3), dan ketika tangki kosong, tangki akan mulai bertambah (B Gambar 3).
Alarm ultrasonik bersifat non-kontak dan nirkabel, sehingga dapat digunakan bahkan di lingkungan yang agresif dan mudah meledak. Setelah pengaturan awal, sensor semacam itu tidak memerlukan perawatan khusus apa pun, dan tidak adanya komponen yang bergerak secara signifikan memperpanjang masa pakainya.
Elektroda
Alarm elektroda (konduktometri) memungkinkan Anda memantau satu atau lebih level media konduktif listrik (yaitu, alarm tersebut tidak cocok untuk mengukur pengisian tangki dengan air suling). Contoh penggunaan perangkat ditunjukkan pada Gambar 4.
Gambar 4. Pengukuran ketinggian cairan dengan sensor konduktometri Dalam contoh di atas, alarm tiga tingkat digunakan, di mana dua elektroda mengontrol pengisian wadah, dan elektroda ketiga adalah darurat untuk mengaktifkan mode pemompaan intensif.
kapasitif
Dengan menggunakan alarm ini, dimungkinkan untuk menentukan pengisian maksimum wadah, dan cairan dan padatan curah dari komposisi campuran dapat bertindak sebagai media proses (lihat Gambar 5).
Beras. 5. Sensor level kapasitif Prinsip pengoperasian alarm sama dengan kapasitor: kapasitansi diukur antara pelat elemen sensitif. Ketika mencapai nilai ambang batas, sinyal dikirim ke pengontrol. Dalam beberapa kasus, desain “kontak kering” digunakan, yaitu pengukur level beroperasi melalui dinding tangki yang terisolasi dari media proses.
Perangkat ini dapat beroperasi pada rentang suhu yang luas dan tidak terpengaruh oleh perubahan suhu medan elektromagnetik, dan pengoperasian dapat dilakukan pada jarak jauh. Karakteristik seperti itu secara signifikan memperluas cakupan penerapannya hingga kondisi pengoperasian yang parah.
Radar
Perangkat alarm jenis ini benar-benar dapat disebut universal, karena dapat bekerja dengan lingkungan proses apa pun, termasuk lingkungan proses yang agresif dan mudah meledak, dan tekanan serta suhu tidak akan memengaruhi pembacaan. Contoh cara kerja perangkat ditunjukkan pada gambar di bawah.
Perangkat memancarkan gelombang radio dalam rentang sempit (beberapa gigahertz), penerima menangkap sinyal yang dipantulkan dan, berdasarkan waktu tunda, menentukan seberapa penuh wadahnya. Sensor pengukur tidak terpengaruh oleh tekanan, suhu atau sifat fluida proses. Debu juga tidak mempengaruhi pembacaan, hal ini tidak dapat dikatakan tentang alarm laser. Perlu juga diperhatikan akurasi tinggi perangkat jenis ini, kesalahannya tidak lebih dari satu milimeter.
Hidrostatik
Alarm ini dapat mengukur pengisian maksimum dan pengisian tangki saat ini. Prinsip operasinya ditunjukkan pada Gambar 7.
Gambar 7. Pengukuran pengisian dengan sensor gyrostatic Perangkat ini dibuat berdasarkan prinsip mengukur tingkat tekanan yang dihasilkan oleh kolom cairan. Akurasi yang dapat diterima dan biaya produksi yang rendah tipe ini cukup populer.
Dalam cakupan artikel ini, kami tidak dapat memeriksa semua jenis alarm, misalnya alarm bendera putar, untuk mengidentifikasi zat granular (sinyal dikirim ketika bilah kipas tersangkut di media granular, setelah terlebih dahulu merobek lubangnya) . Juga tidak masuk akal untuk mempertimbangkan prinsip pengoperasian pengukur radioisotop, apalagi merekomendasikannya untuk memeriksa ketinggian air minum.
Bagaimana cara memilih?
Pilihan sensor ketinggian air di tangki bergantung pada banyak faktor, yang utama adalah:
- Komposisi cairan. Tergantung pada kandungan pengotor asing di dalam air, kepadatan dan konduktivitas listrik larutan dapat berubah, yang kemungkinan besar akan mempengaruhi pembacaan.
- Volume tangki dan bahan pembuatannya.
- Tujuan fungsional wadah adalah untuk menampung cairan.
- Kebutuhan untuk mengontrol level minimum dan maksimum, atau pemantauan keadaan saat ini diperlukan.
- Diizinkannya integrasi ke dalam sistem kontrol otomatis.
- Mengalihkan kemampuan perangkat.
Ini jauh dari daftar lengkap untuk seleksi alat pengukur dari jenis ini. Tentu saja, untuk penggunaan rumah tangga, kriteria pemilihan dapat dikurangi secara signifikan dengan membatasinya pada volume tangki, jenis operasi, dan sirkuit kontrol. Pengurangan persyaratan yang signifikan memungkinkan pembuatan perangkat semacam itu secara mandiri.
Membuat sensor ketinggian air di tangki dengan tangan Anda sendiri
Katakanlah ada tugas untuk mengotomatisasi pekerjaan pompa submersible untuk pasokan air ke dacha. Biasanya air mengalir ke tangki penyimpanan, oleh karena itu, kita perlu memastikan bahwa pompa mati secara otomatis ketika sudah terisi. Sama sekali tidak perlu membeli indikator level laser atau radar untuk tujuan ini; sebenarnya, Anda tidak perlu membelinya. Sebuah tugas sederhana membutuhkan solusi sederhana, itu ditunjukkan pada Gambar 8.
Untuk mengatasi masalah ini, Anda memerlukan starter magnetis dengan kumparan 220 volt dan dua sakelar buluh: level minimum untuk menutup, level maksimum untuk membuka. Diagram sambungan pompa sederhana dan, yang penting, aman. Prinsip operasi telah dijelaskan di atas, tapi mari kita ulangi:
- Saat air terkumpul, pelampung dengan magnet secara bertahap naik hingga mencapai level maksimum saklar buluh.
- Medan magnet membuka saklar buluh, mematikan koil starter, yang menyebabkan hilangnya energi mesin.
- Saat air mengalir, pelampung turun hingga mencapai tanda minimum yang berlawanan dengan saklar buluh bawah, kontaknya menutup, dan tegangan dialirkan ke koil starter, yang menyuplai tegangan ke pompa. Sensor ketinggian air di dalam tangki dapat bekerja selama beberapa dekade, tidak seperti sistem kontrol elektronik.
Rumah pedesaan. Baik dengan pompa + tangki penyimpanan. Jika Anda terlalu malas untuk menyalakan pompa, maka Anda memerlukan saklar otomatis. Tugasnya adalah sebagai berikut: pompa di dalam sumur harus dihidupkan ketika air di tangki penyimpanan (misalnya, satu tong) turun di bawah tingkat tertentu, dan mematikan pompa ketika air sudah terisi.
Wadah penyimpanan tersedia dalam berbagai ukuran. Sumur juga berbeda. Anda dapat menguras sumur secara tidak sengaja jika Anda tidak mematikan pompa tepat waktu. Dan pompanya sendiri juga tidak terbiasa bekerja tanpa air.
Oleh karena itu, Anda juga harus bisa mematikan sementara pompa di dalam sumur jika levelnya sudah turun dan membiarkannya menyala jika levelnya normal.
Ada banyak di Internet sirkuit elektronik memantau ketinggian air atas dan bawah. Dari yang sederhana (beberapa transistor) hingga mikroprosesor. Kami tidak akan mempertimbangkannya. Prinsip daya hantar listrik air sangat sering digunakan sebagai sensor ketinggian air. Itu. Biasanya, ini adalah elektroda yang bersentuhan langsung dengan air. Kelemahannya adalah mereka cenderung teroksidasi, kehilangan kontak dengan kabel, dan manfaat lain dari memiliki “perangkat keras yang berpotensi” di dalam air.
Artikel ini membahas tentang penerapan sensor contactless dari bahan bekas.
Setelah pompa saya tidak menyala lagi, saya memutuskan untuk membuat sesuatu yang lebih orisinal sebagai sensor daripada tiga potong besi di dalam air.
Untuk membuat satu sensor seperti itu, Anda memerlukan:
- Pipa Polypropylene untuk air dengan diameter dalam 25mm. Pipa yang terbuat dari logam-plastik tidak disarankan, karena... itu dapat dengan mudah berubah bentuk secara tidak sengaja, tetapi jika Anda berhati-hati, Anda dapat melakukannya.
- Sepasang sensor pembuka pintu (kami melepas dua saklar buluh dan magnet darinya)
- Sumbat botol gabus (anggur atau lainnya yang sesuai). Isi botolnya tidak begitu penting, yang penting tidak mengganggu pekerjaan selanjutnya.
- Kawat dengan panjang yang dibutuhkan, tabung heat-shrink, sepasang tali nilon, beberapa tali dan pita listrik.
Secara umum, tidak ada kekurangan apa pun, semuanya ditemukan di gudang.
Hal pertama yang perlu Anda lakukan adalah mengebor (mengambil) lubang di ujung steker untuk memasukkan magnet ke dalamnya.
Setelah magnet dimasukkan, Anda perlu memeriksa apakah steker terpasang bebas di dalam pipa. Kemungkinan besar hal ini tidak terjadi. Oleh karena itu, dengan menggosokkan gabus pada kikir atau amplas, kita memperkecil diameter gabus.
Seharusnya terlihat seperti ini:
Agar dapat meluncur lebih baik di dalam pipa, gabus dapat dilapisi dengan pernis (misalnya pernis kapal pesiar) dengan menggunakan metode pencelupan.
Karena Pernis akan menambah ketebalan gabus, Anda perlu menyesuaikan diameter gabus dengan margin. Saya memiliki diameter steker beserta lapisan pernis lebih sedikit diameter internal pipa sekitar 3 mm.
Selanjutnya, kami menyolder saklar buluh yang diperoleh ke kabel, menempatkannya di heat shrink dan membungkusnya. Jarak antara saklar buluh sesuai dengan perbedaan antara ketinggian air yang lebih rendah di dalam sumur (ketika pompa perlu dimatikan dalam keadaan darurat) dan tingkat atas ketika dibiarkan dihidupkan kembali.
Untuk mencegah air masuk ke dalam, tepi atas heat shrink harus melewati kawat dan mencengkeramnya dengan erat. Oleh karena itu, lebih baik menggunakan kawat bulat.
Penyusutan panas harus dimulai dari kabel yang sesuai dengan sensor di kedua sakelar buluh dan berakhir kira-kira 5 cm setelah sakelar buluh bawah.
Kami membuat tepi bawah penyusutan panas sekitar 5 cm lebih besar dari yang diperlukan dan setelah penyusutan kami menekuk ekornya ke atas, memperbaikinya pada posisi ini, misalnya, dengan sepotong penyusut panas lainnya.
Kami mengumpulkan. Sakelar buluh yang dapat menyusut panas dipasang di sepanjang tabung menggunakan apa saja metode yang nyaman(ikatan nilon atau pita listrik). Saat menggunakan screed, perlu diperhitungkan hal itu air dingin mereka dapat menyusut dan meledak atau merusak sesuatu. Oleh karena itu, sebaiknya jangan terlalu mengencangkannya.
Ada pembatas yang sama persis di atasnya agar sumbat tidak keluar dari pipa. Pembatas harus ditempatkan sedemikian rupa sehingga, ketika bersandar padanya, steker berada di seberang saklar buluh.
Seperti itu:
Struktur rakitan perlu diikat ke tali dan dapat digunakan.
Ternyata seperti ini:
Sebelum menurunkannya ke dalam sumur, kami menghubungkan semuanya ke perangkat kontrol pompa dan memeriksa fungsinya dengan membalik pipa.
Steker harus bergerak bebas dan ketika mencapai saklar buluh, matikan/hidupkan pompa.
Kami menurunkan pipa ke dalam sumur sampai akhir (sakelar buluh bawah tepat di bawah level pompa). Kami menyalakan pompa dan mencoba mengalirkan sumur. Segera setelah pompa mulai terengah-engah, angkat tabung hingga sumbatnya turun ke saklar buluh bawah dan matikan pompa.
Naikkan sedikit lebih tinggi agar pompa mati sedikit sebelum air habis dan perbaiki seperti itu. Oleh karena itu, ketika ada cukup air di dalam sumur, sumbat akan menyalakan saklar buluh atas, yang memungkinkan pompa bekerja kembali.
Perangkat serupa dipasang di tangki penyimpanan. Pompa akan menyala jika air dalam tangki habis dan mati jika air sudah penuh.
Benar, perangkat ini memiliki beberapa fitur teknologi:
- Alat tersebut tidak terletak di dalam wadah, melainkan di luar dan bekerja dengan menggunakan metode kapal komunikasi.
- Dalam hal ini, Anda tidak perlu memasang pembatas atas, cukup posisi pipa sedikit lebih tinggi dari tepi atas wadah
- Tidak mungkin menggunakan dua lubang dan pengikat sebagai pembatas bawah (air akan bocor). Oleh karena itu, batas bawahnya adalah kelengkungan pipa.
Sayangnya, tidak mungkin memotret struktur sebenarnya yang terpasang pada drive tersebut. Oleh karena itu, saya akan menunjukkannya secara skematis.
Ketika ada kebutuhan untuk mengontrol level cairan, banyak yang melakukan pekerjaan ini secara manual, tetapi ini sangat tidak efektif, membutuhkan banyak waktu dan tenaga, dan konsekuensi dari pengawasan bisa sangat mahal: misalnya, apartemen yang kebanjiran atau kebakaran. pompa. Hal ini dapat dengan mudah dihindari dengan menggunakan sensor ketinggian air pelampung. Ini adalah perangkat yang sederhana dalam desain dan prinsip pengoperasian serta terjangkau.
Di rumah, sensor jenis ini memungkinkan Anda mengotomatiskan proses seperti:
- memantau level cairan di tangki suplai;
- pemompaan air tanah dari ruang bawah tanah;
- mematikan pompa ketika level dalam sumur turun di bawah level yang diizinkan, dan beberapa lainnya.
Prinsip pengoperasian sensor pelampung
Suatu benda dimasukkan ke dalam zat cair dan tidak tenggelam di dalamnya. Ini bisa berupa sepotong kayu atau busa, bola plastik berongga tertutup atau logam dan banyak lagi. Ketika ketinggian zat cair berubah, benda tersebut akan ikut naik atau turun. Jika pelampung terhubung ke aktuator, kemudian akan bertindak sebagai sensor ketinggian air di dalam tangki.
Klasifikasi peralatan
Sensor apung dapat memantau level cairan secara mandiri atau mengirimkan sinyal ke sirkuit kontrol. Menurut prinsip ini mereka dapat dibagi menjadi dua kelompok besar: mekanik dan elektrik.
Perangkat mekanis
Katup mekanis mencakup berbagai macam katup pelampung untuk ketinggian air di dalam tangki. Prinsip pengoperasiannya adalah pelampung dihubungkan ke tuas, ketika ketinggian cairan berubah, pelampung bergerak ke atas atau turunkan tuas ini, dan, pada gilirannya, bekerja pada katup, yang mematikan (membuka) pasokan air. Katup seperti itu bisa dilihat di waduk toilet. Mereka sangat nyaman digunakan ketika Anda perlu terus-menerus menambahkan air dari sistem pasokan air pusat.
Sensor mekanis memiliki sejumlah keunggulan:
- kesederhanaan desain;
- kekompakan;
- keamanan;
- otonomi - tidak memerlukan sumber listrik apa pun;
- keandalan;
- murahnya;
- kemudahan instalasi dan konfigurasi.
Namun sensor ini memiliki satu kelemahan signifikan: sensor ini hanya dapat mengontrol satu level (atas), yang bergantung pada lokasi pemasangan, dan mengaturnya, jika memungkinkan, dalam batas yang sangat kecil. Katup seperti itu bisa dijual disebut “katup apung untuk kontainer”.
Sensor listrik
Sensor level cairan listrik (float) berbeda dari sensor mekanis karena sensor itu sendiri tidak mematikan air. Pelampung, yang bergerak ketika jumlah cairan berubah, mempengaruhi kontak listrik yang termasuk dalam rangkaian kontrol. Berdasarkan sinyal-sinyal ini sistem otomatis kontrol membuat keputusan tentang perlunya tindakan tertentu. Dalam kasus paling sederhana, sensor tersebut memiliki pelampung. Pelampung ini bekerja pada kontak yang melaluinya pompa dihidupkan.
Sakelar buluh paling sering digunakan sebagai kontak. Sakelar buluh adalah bola kaca tertutup dengan kontak di dalamnya. Peralihan kontak ini terjadi di bawah pengaruh Medan gaya. Sakelar buluh berukuran mini dan dapat dengan mudah ditempatkan di dalam tabung tipis yang terbuat dari bahan non-magnetik (plastik, aluminium). Pelampung dengan magnet bergerak bebas di sepanjang tabung di bawah pengaruh cairan, dan ketika mendekat, kontak diaktifkan. Seluruh sistem ini dipasang secara vertikal di dalam tangki. Dengan mengubah posisi saklar buluh di dalam tabung, Anda dapat mengatur momen pengoperasian otomatisasi.
Jika Anda perlu memantau level atas tangki, maka sensor dipasang di bagian atas. Segera setelah level turun di bawah level yang disetel, kontak menutup dan pompa menyala. Air akan mulai bertambah, dan ketika ketinggian air mencapai batas atas, pelampung akan kembali ke keadaan semula dan pompa akan mati. Namun, dalam praktiknya skema seperti itu tidak dapat digunakan. Faktanya adalah sensor dipicu oleh perubahan level sekecil apa pun, setelah itu pompa menyala, level naik, dan pompa mati. Jika aliran air dari tangki kurang daripada pasokan, situasi muncul ketika pompa terus-menerus dihidupkan dan dimatikan, sementara itu cepat panas dan mati.
Oleh karena itu, sensor ketinggian air untuk mengontrol pompa mereka bekerja secara berbeda. Setidaknya ada dua kontak di dalam wadah. Seseorang bertanggung jawab untuk itu level tertinggi, dia mematikan pompa. Yang kedua menentukan posisi tingkat yang lebih rendah, setelah mencapai pompa menyala. Dengan demikian, jumlah start berkurang secara signifikan, yang menjamin hal tersebut operasi yang andal seluruh sistem. Jika perbedaan levelnya kecil, maka akan lebih mudah untuk menggunakan tabung dengan dua saklar buluh di dalamnya dan satu pelampung yang menghubungkannya. Dengan perbedaan lebih dari satu meter dua sensor terpisah digunakan, dipasang pada ketinggian yang diperlukan.
Meskipun desainnya lebih kompleks dan memerlukan sirkuit kontrol, sensor pelampung listrik memungkinkan kontrol level cairan sepenuhnya otomatis.
Jika Anda menghubungkan bola lampu melalui sensor tersebut, kemudian dapat digunakan untuk memantau secara visual jumlah cairan di dalam tangki.
Sakelar pelampung buatan sendiri
Jika Anda punya waktu dan keinginan, maka Anda dapat membuat sensor ketinggian air pelampung sederhana dengan tangan Anda sendiri, dan biayanya akan minimal.
Sistem mekanis
Untuk menyederhanakan sebanyak mungkin desainnya, kita akan menggunakan ball valve (keran) sebagai alat pengunci. Katup terkecil (setengah inci atau lebih kecil) berfungsi dengan baik. Keran jenis ini memiliki pegangan yang menutupnya. Untuk mengubahnya menjadi sensor, Anda perlu memanjangkan pegangan ini dengan potongan logam. Strip dipasang ke pegangan melalui lubang yang dibor di dalamnya dengan sekrup yang sesuai. Penampang tuas ini harus minimal, tetapi tidak boleh bengkok karena pengaruh pelampung. Panjangnya sekitar 50 cm, pelampung dipasang pada ujung tuas ini.
Sebagai pelampung Anda bisa gunakan dua liter botol plastik dari soda. Botol itu terisi setengahnya dengan air.
Anda dapat memeriksa pengoperasian sistem tanpa memasangnya di tangki. Untuk melakukan ini, pasang faucet secara vertikal dan letakkan tuas dengan pelampung pada posisi horizontal. Jika semuanya dilakukan dengan benar, maka di bawah pengaruh massa air di dalam botol, tuas akan mulai bergerak ke bawah dan mengambil posisi vertikal, dan pegangan katup akan ikut berputar. Sekarang rendam perangkat di dalam air. Botol harus mengapung dan memutar pegangan katup.
Karena ukuran katup bervariasi dan jumlah gaya yang diperlukan untuk menggantinya, sistem mungkin perlu disesuaikan. Jika pelampung tidak dapat memutar katup, Anda dapat menambahnya panjang tuas atau ambil botol yang lebih besar.
Kami memasang sensor di dalam wadah pada ketinggian yang diperlukan dalam posisi horizontal, sedangkan pada posisi vertikal pelampung katup harus terbuka, dan pada posisi horizontal harus ditutup.
Sensor tipe listrik
Untuk buatan sendiri sensor tipe ini, kecuali alat biasa, Anda akan perlu:
Urutan pembuatannya adalah sebagai berikut:
Ketika ketinggian cairan berubah, pelampung ikut bergerak, yang bekerja pada kontak listrik untuk mengontrol ketinggian air di dalam tangki. Sirkuit kontrol dengan sensor seperti itu mungkin terlihat seperti yang ditunjukkan pada gambar. Titik 1, 2, 3 merupakan titik sambungan kabel yang berasal dari sensor kita. Poin 2 adalah poin umum.
Mari kita pertimbangkan prinsip operasinya perangkat buatan sendiri. Katakanlah pada saat menyalakan tangki kosong, pelampung berada pada posisi level rendah (LL), kontak ini menutup dan menyuplai daya ke relai (P).
Relai beroperasi dan menutup kontak P1 dan P2. P1 adalah kontak yang mengunci sendiri. Hal ini diperlukan agar relay tidak mati (pompa terus bekerja) ketika air mulai naik dan kontak unit tekanan rendah terbuka. Kontak P2 menghubungkan pompa (H) ke sumber listrik.
Ketika level naik ke nilai atas, saklar buluh akan beroperasi dan membuka kontak VU-nya. Relai akan dimatikan energinya, kontak P1 dan P2 akan terbuka, dan pompa akan mati.
Ketika jumlah air di dalam tangki berkurang, pelampung akan mulai turun, tetapi sampai ia mengambil posisi lebih rendah dan menutup kontak NU, pompa tidak akan hidup. Jika ini terjadi, siklus kerja akan terulang kembali.
Beginilah cara kerja saklar pelampung pengatur ketinggian air.
Selama pengoperasian, pipa dan pelampung harus dibersihkan secara berkala dari kotoran. Sakelar buluh dapat menahan banyak peralihan, sehingga sensor ini akan bertahan selama bertahun-tahun.
Untuk mengatur dan mengontrol level cairan atau padat(pasir atau kerikil) dalam produksi dan kehidupan sehari-hari mereka menggunakan alat khusus. Ini disebut sensor ketinggian air (atau zat lain yang menarik). Ada beberapa varietas perangkat serupa, sangat berbeda satu sama lain dalam prinsip operasinya. Cara kerja sensor, kelebihan dan kekurangan varietasnya, seluk-beluk apa yang harus Anda perhatikan saat memilih perangkat, dan cara membuat model sederhana dengan relai dengan tangan Anda sendiri, baca artikel ini.
Sensor ketinggian air digunakan untuk tujuan berikut:
Metode yang mungkin untuk menentukan beban tangki
Ada beberapa metode untuk mengukur ketinggian cairan:
- Tanpa kontak- Seringkali perangkat jenis ini digunakan untuk mengontrol tingkat zat granular yang kental, beracun, cair atau padat. Ini adalah perangkat kapasitif (diskrit), model ultrasonik;
- Kontak- perangkat terletak langsung di dalam tangki, di dindingnya, pada tingkat tertentu. Ketika air mencapai indikator ini, sensor terpicu. Ini adalah model hidrostatik terapung.
Berdasarkan prinsip operasinya, jenis sensor berikut dibedakan:
- Tipe mengambang;
- Hidrostatik;
- kapasitif;
- Radar;
- ultrasonik.
Secara singkat tentang setiap jenis perangkat
Model pelampung bersifat diskrit dan magnetostriktif. Opsi pertama murah, dapat diandalkan, dan opsi kedua mahal, desain yang kompleks, tetapi menjamin pembacaan level yang akurat. Namun kerugian umum perangkat pelampung - ini membutuhkan perendaman dalam cairan.
Sensor apung untuk menentukan level cairan di dalam tangki
- Perangkat hidrostatik - semua perhatian tertuju pada mereka tekanan hidrostatis kolom cairan dalam tangki. Elemen sensitif perangkat merasakan tekanan di atasnya dan menampilkannya sesuai diagram untuk menentukan ketinggian kolom air.
Keuntungan utama dari unit tersebut adalah kekompakan, pengoperasian yang berkelanjutan, dan ketersediaan kategori harga. Tetapi mereka tidak dapat digunakan dalam kondisi agresif, karena tidak dapat digunakan tanpa kontak dengan cairan.
Sensor level cairan hidrostatik
- Perangkat kapasitif - Disediakan pelat untuk mengontrol ketinggian air di dalam tangki. Dengan mengubah indikator kapasitas, Anda dapat menilai jumlah cairan. Kurangnya struktur dan elemen yang bergerak, rangkaian sederhana perangkat menjamin daya tahan dan pengoperasian perangkat yang andal. Tetapi kita tidak bisa tidak memperhatikan kerugiannya - ini adalah perlunya perendaman dalam cairan, dan kondisi suhu yang menuntut.
- Perangkat radar - menentukan derajat kenaikan air dengan membandingkan pergeseran frekuensi, penundaan antara radiasi dan pencapaian sinyal pantulan. Dengan demikian, sensor bertindak sebagai emitor dan kolektor refleksi.
Model seperti itu dianggap sebagai perangkat terbaik, akurat, dan andal. Mereka memiliki sejumlah keunggulan:
Satu-satunya kelemahan model ini adalah biayanya yang tinggi.
Sensor level cairan tangki radar
- Sensor ultrasonik - prinsip pengoperasian dan desain perangkat mirip dengan perangkat radar, hanya ultrasound yang digunakan. Generator menciptakan radiasi ultrasonik, yang ketika mencapai permukaan cairan, dipantulkan dan mencapai penerima sensor setelah beberapa waktu. Setelah beberapa perhitungan matematis, dengan mengetahui waktu tunda dan kecepatan USG, maka jarak ke permukaan air dapat ditentukan.
Keunggulan sensor radar juga melekat pada versi ultrasonik. Satu-satunya hal adalah indikatornya kurang akurat dan skema pengoperasiannya lebih sederhana.
Seluk-beluk memilih perangkat tersebut
Saat membeli unit, perhatikan fungsionalitas perangkat dan beberapa indikatornya. Pertanyaan yang sangat penting saat membeli perangkat adalah:
Pilihan sensor untuk menentukan level air atau padatan
Sensor level cairan DIY
Anda dapat membuat sensor dasar untuk menentukan dan mengontrol ketinggian air di sumur atau tangki dengan tangan Anda sendiri. Untuk melakukan versi yang disederhanakan, Anda memerlukan:
Alat buatan sendiri dapat digunakan untuk mengatur air di dalam tangki, sumur atau pompa.
Dalam industri dan kehidupan sehari-hari, selalu ada kebutuhan untuk memantau kadar cairan dalam wadah. Alat ukur diklasifikasikan menjadi kontak dan non-kontak. Untuk kedua opsi, sensor ketinggian air terletak pada ketinggian tertentu dari tangki, dan dipicu, memberi sinyal atau memberi perintah untuk mengubah mode pasokannya.
Perangkat kontak beroperasi berdasarkan pelampung yang mengganti sirkuit ketika cairan mencapai tingkat yang ditentukan.
Metode non kontak dibagi menjadi magnetik, kapasitif, ultrasonik, optik dan lain-lain. Perangkat tidak memiliki bagian yang bergerak. Mereka direndam dalam media cair atau granular yang terkontrol atau dipasang pada dinding tangki.
Sensor mengambang
Perangkat yang andal dan murah untuk memantau level cairan menggunakan pelampung adalah yang paling umum. Secara struktural, mereka mungkin berbeda. Mari kita lihat tipenya.
Susunan vertikal
Sensor ketinggian air pelampung dengan batang vertikal sering digunakan. Ada magnet bundar yang ditempatkan di dalamnya. Batangnya adalah tabung plastik berongga dengan saklar buluh terletak di dalamnya.
Pelampung dengan magnet terpasang selalu terletak di permukaan cairan. Mendekati saklar buluh, medan magnet memicu kontaknya, yang merupakan sinyal bahwa wadah telah terisi hingga volume tertentu. Dengan menghubungkan pasangan kontak secara seri melalui resistor, Anda dapat terus memantau ketinggian air berdasarkan resistansi total rangkaian. Sinyal standar bervariasi dari 4 hingga 20 mA. Sensor ketinggian air paling sering ditempatkan di bagian atas tangki di area yang panjangnya mencapai 3 m.
Sirkuit listrik dengan sakelar buluh mungkin berbeda meskipun tampilan bagian mekanisnya serupa. Sensor ditempatkan pada satu, dua atau lebih tingkat, memberikan sinyal tentang seberapa penuh tangki. Mereka juga bisa linier, mentransmisikan sinyal secara terus menerus.
Susunan horisontal
Jika tidak memungkinkan untuk memasang sensor dari atas, maka dipasang secara horizontal ke dinding tangki. Magnet dengan pelampung dipasang pada tuas dengan engsel, dan saklar buluh ditempatkan di rumahan. Ketika cairan naik ke posisi atas, magnet mendekati kontak dan sensor terpicu, menandakan bahwa posisi batas telah tercapai.
Jika terjadi peningkatan kontaminasi atau pembekuan cairan, sensor ketinggian air pelampung yang lebih andal digunakan kabel fleksibel. Ini terdiri dari wadah tertutup kecil yang terletak di kedalaman dengan bola logam dengan kontak buluh atau sakelar sakelar di dalamnya. Ketika ketinggian air bertepatan dengan posisi sensor, wadah dibalik dan kontak diaktifkan.
Salah satu yang paling akurat dan dapat diandalkan sensor mengambang bersifat magnetostriktif. Mereka berisi pelampung dengan magnet yang dapat meluncur batang logam. Prinsip operasinya adalah mengubah durasi perjalanan pulsa ultrasonik melalui batang. Tidak adanya kontak listrik secara signifikan meningkatkan kejelasan pengoperasian ketika antarmuka mencapai posisi tertentu.
Sensor kapasitif
Perangkat non-kontak merespons perbedaan antara konstanta dielektrik bahan yang berbeda. Sensor ketinggian air di dalam tangki dipasang di luar dinding samping tangki. Pada tempat ini sebaiknya terdapat sisipan yang terbuat dari kaca atau fluoroplastik agar antarmuka antar media dapat dibedakan melaluinya. Jarak di mana elemen sensitif mendeteksi perubahan dalam lingkungan terkendali adalah 25 mm.
Tertutup rapat sensor kapasitif memungkinkan untuk menempatkannya di lingkungan yang terkendali, seperti pipa atau tutup tangki. Namun, hal itu mungkin berada di bawah tekanan. Dengan cara ini, keberadaan cairan dalam reaktor tertutup dipertahankan selama proses teknologi.
Sensor elektroda
Sensor ketinggian air dengan elektroda yang ditempatkan dalam cairan merespons perubahan konduktivitas listrik di antara keduanya. Untuk melakukan ini, mereka diamankan dengan klem dan ditempatkan di tingkat paling atas dan bawah. Konduktor lain dipasang berpasangan dengan konduktor yang lebih panjang, tetapi badan tangki logam biasanya digunakan sebagai gantinya.
Rangkaian sensor ketinggian air dihubungkan dengan sistem kendali motor pompa. Ketika tangki penuh, semua elektroda direndam dalam cairan dan arus pengatur mengalir di antara keduanya, yang merupakan sinyal untuk mematikan motor pompa air. Air juga tidak mengalir kecuali menyentuh konduktor atas yang terbuka. Sinyal untuk menghidupkan pompa adalah penurunan level di bawah elektroda panjang.
Masalah dengan semua sensor adalah oksidasi kontak di dalam air. Untuk mengurangi pengaruhnya, gunakan besi tahan karat atau batang grafit.
Sensor ketinggian air DIY
Kesederhanaan perangkat memungkinkan untuk membuatnya sendiri. Ini membutuhkan pelampung, tuas, dan katup. Seluruh struktur terletak di bagian atas tangki. Pelampung dengan tuas dihubungkan ke batang yang menggerakkan piston.
Ketika air mencapai batas atas, pelampung menggerakkan tuas yang bekerja pada piston dan menutup aliran melalui pipa bawah.
Saat air mengalir, pelampung turun, setelah itu piston kembali membuka lubang di mana tangki dapat diisi ulang.
Pada membuat pilihan yang tepat dan pembuatan sensor ketinggian air, yang dirakit dengan tangan Anda sendiri, dapat diandalkan di rumah tangga.
Kesimpulan
Sensor ketinggian air sangat diperlukan di sektor swasta. Dengan itu, tidak ada waktu yang terbuang saat memantau pengisian tangki di taman, ketinggian sumur, lubang bor atau septic tank. Perangkat sederhana akan menghidupkan atau mematikan pompa air tepat waktu tanpa bantuan pemiliknya. Jangan lupakan pencegahannya.